Энергия волн переправляет морскую воду в горы
Долгий шланг, сходный по диаметру с пожарным, идёт откуда-то с моря в горы, где и заканчивается в совсем безлюдной местности. Из шланга всегда льётся вода и исчезает меж камней и травы. Человек, замечающий за шлангом, радуется: сейчас у нас имеется энергия.
Совершённый в этом месяце опыт открывает дорогу новой разновидности других электростанций.
Необыкновенное устройство Searaser, что возможно перевести как «Морской наполнитель», как и целый проект называющиеся Dartmouth Wave Energy, — плод упрочнений английского изобретателя Элвина Смита (Alvin Smith).
На первый взгляд, это уже неоднократно виденный нами волновой электрогенераторна основе качающегося вверх-вниз поплавка. Но изюминка новинки в том, что никаких электрических совокупностей (как в этом проекте, к примеру) в поплавке нет. Но имеется несложный механический насос, что закачивает морскую воду на громадную высоту в прибрежные горов.
По плану Элвина, в том месте возможно устроить большой бассейн, в котором вода будет накапливаться и по мере необходимости выпускаться обратно в море, попутно вращая турбину электростанции, аналогичной классической ГЭС, но лишённой громоздкой и дорогой плотины.
На протяжении ноябрьского теста первый прототип совокупности накачивал воду на приличную высоту 50 метров над уровнем моря. Но промышленная установка должна быть ещё больше и замечательнее (фото Dartmouth Wave Energy/Alvin Smith).
Но из-за чего бы не преобразовать энергию волн сходу в ток, как это делается в других волновых станциях?
Тут у морского насоса имеется сходу пара козырей. Об одном мы уже сообщили: в поплавке нет никаких проводов, магнитов, катушек, герметичных отсеков и контактов для оборудования, что делает его значительно более недорогим, несложным и надёжным, нежели преобразователи-аналоги.
электрогенераторы и Турбины таковой волновой станции, расположенные на берегу, — это техника, в далеком прошлом опробованная и отшлифованная на ГЭС, фактически серийная. Вот и ещё один плюс изобретению как в плане надёжности, так и стоимости комплекса. К тому же на суше всю эту начинку несложнее (и дешевле) монтировать, обслуживать и чинить.
О третьем преимуществе Searaser скажем чуть ниже, а до тех пор пока поближе познакомимся с разработкой англичанина.
Насос-поплавок Searaser перед закреплением на дне. Тут прекрасно видно, что в действительности поплавков – два, они установлены один под другим (фото Dartmouth Wave Energy/Alvin Smith).
В базе установки — два поплавка, талантливых двигаться относительно друг друга. Верхний дан на волю волн, тогда как нижний соединён с дном при тяжеленного якоря и помощи цепи.
Между поплавками находится «насосная станция», а попросту — цилиндр с поршнем двойного действия (он качает воду при перемещении как вниз, так и вверх), плюс — выходные и клапаны трубы. Поршень смазывается самой водой, так что тут нет потребности в масле (талантливом загрязнять океан).
Наконец, нужная добавка в конструкцию: автоматическая подстройка высоты положения верхнего поплавка в зависимости от уровня моря, что изменяется в отлив и прилив. Выполнена она несложно — это телескопическая труба, раздвигающаяся и складывающаяся под действием всё тех же тяжести и сил Архимеда. К данной «приливной» колонне крепится сам насос с верхним поплавком.
Схема Searaser. Коллектор на дне нужен, дабы соединять шланги от нескольких таких поплавков в единую трубу, идущую уже к водоёму в горах (иллюстрация Dartmouth Wave Energy/Alvin Smith).
По оценке создателя автомобили, полномасштабный пример Searaser сможет поднимать морскую воду на высоту до 200 метров, что разрешит организовать накопительные бассейны на вершинах прибрежных холмов и скал во многих местах английского побережья.
В течение десятилетия Британия собирается довести долю электричества, взятого из других источников, до 15% (кстати, Туманный Альбион — один из мировых фаворитов в внедрении и разработке приливных и ветровых электростанций), и Смит сохраняет надежду, что его волновой совокупности тут кроме этого найдётся местечко.
Один полноразмерный поплавок Searaser развивает мощность 0,25 мегаватта, утверждает изобретатель, а это — много обеспеченных энергией домов. Но в одном комплексе смогут трудиться сотни и десятки насосов, направляющих поток в единое водохранилище. Оно возможно запрятано в складках местности, подальше от глаз туристов, бродящих по пляжу.
Иначе, его возможно оформить как рекреационный центр, окружить деревьями, наполнить рыбками (либо кроме того разводить в том месте рыб «на обед»), в общем — «сделать красиво». Ну а турбины и водоводы с генераторами смогут быть скрыты в толще скал.
В этот самый момент нам пора обратится к ещё одному преимуществу совокупности перед прямыми преобразователями энергии волн в ток. Вам обрисованный комплекс ничего не напоминает?
Верно, это же ГАЭС — Гидроаккумулирующая электростанция (Pumped-storage hydroelectricity), которая используется для сглаживания пиков и спадов в энергопотреблении днём и ночью.
Лишь простые ГАЭС источниками энергии не являются, они только забирают её у тепловых либо ядерных станций на протяжении ночного минимума (накачивают воду в верхнее водохранилище) и отдают в национальную сеть на протяжении пикового потребления тока (выступая сейчас как хорошая ГЭС).
Searaser имеет преимущества и тут. Ему не требуется нижнее водохранилище (это само море) либо плотина на реке, он есть производителем энергии, да ещё и сохраняет функцию регулятора, оперативно реагируя на предложения «и колебания спроса» в электросети.
К тому же волны так как также непостоянны. Простая волновая станция в штиль ненужна, а в шторм её мощность возможно избыточна. Searaser же сглаживает и данный переменный фактор, потому, что выработка тока в нём напрямую от силы волн не зависит.
Японская накапливающая станция на Окинаве обосновывает, что неестественный пруд в прибрежных горах возможно очень красивым, не обращая внимания на чисто техническое назначение (фото Agency of Natural Resources and Energy Japan).
Возможно предвидеть возражения: ГАЭС строят на реках либо по большому счету — как изолированные гидротехнические совокупности в глубине суши, а тут — морская вода, куда более агрессивная по отношению к подробностям автомобилей, нежели пресная.
На это у Смита имеется ответ. Японский.
Именуется он Okinawa Seawater Pumped-Storage Project.
Эта необыкновенная ГАЭС, введённая в эксплуатацию во второй половине 90-ых годов двадцатого века, — первая в мире, выстроенная на морском берегу и трудящаяся, соответственно, на морской воде. Её бассейн расположен примерно в 600 метрах от пляжа на высоте приблизительно 150 метров над уровнем моря.
Эксперты из нескольких японских компаний под покровительством разных национальных агентств и министерств проделали громадную работу, дабы станция на Окинаве трудилась без неприятностей. оригинальная гидроизоляция и Тут верхнего бассейна, и новые, стойкие к коррозии сплавы для турбины и другое в таком роде.
Восьмиугольный японский водоём имеет поперечник 252 метра, глубину 25 метров и вмещает 564 тысячи кубов воды (вернее, это количество, которым возможно оперировать). Высота его водной глади (полагая от уровня моря) на протяжении работы совокупности колеблется между 132 и 152 метрами.
Слева продемонстрирован водозабор и план комплекса (фото и иллюстрации Japan Commission on Large Dams и с сайта seawaterpower.com).
Мощность данной установки образовывает 30 милионов ватт. Не так уж большое количество по меркам ГЭС, но это — только демонстрационный проект для обкатки разработок.
Итак, гипотетический бассейн на прибрежных буграх и морская турбина с генератором, нужные в дополнение к британскому насосу-поплавку, — в далеком прошлом существуют и опробованы. Соответственно, возможно поразмыслить и о будущем проекта Смита.
Кроме чисто энергетической у него имеется и вторая вариация. Элвин считает, что его станцию возможно соединить с опреснительной установкой, приобретая так не только электричество, но и воду для орошения полей и садов.
Минимальная глубина моря, при которой уже возможно ставить Searaser, образовывает всего 9 метров. Потому поплавки возможно расположить практически у берега.
Так и шланги тащить далеко не будет необходимо, да и смотреть за волновой станцией будет несложнее (фото Dartmouth Wave Energy/Alvin Smith).
Любопытно, что к подобной мысли пришли и японские эксперты, рассуждающие о будущем совокупностей, аналогичных окинавской ГАЭС. Установки для того чтобы типа имели возможность бы стать ядром мультифункциональных комплексов, включающих фактически гидроаккумулирующие станции, рыбоводческие фермы, опреснительные совокупности для ирригации c попутной добычей морской соли и туристические комплексы в одном лице.
Наряду с этим японцы пишут, что в совершенстве насосы таковой ГАЭС должны приобретать ток от других источников. А в проекте англичанина именно таковой и имеется. Причём — у морской ГАЭС под боком.
Это волны.
Весьма интересно, кто первый сведёт все эти наработки воедино?
